화력발전소 폐기물인 석탄재로 첨단 배터리 만든다

2013.04.30 17:54

국내 연구진이 화력발전소의 에너지원인 석탄을 태우고 남은 잿가루에서 배터리의 주요 원료인 리튬을 추출하는데 성공했다.

한국기초과학지원연구원 순천센터 김양수 책임연구원팀과 목포대 이상로 연구원은 공동으로 석탄화력발전소에서 발생한 석탄폐기물의 처리과정에서 리튬을 분리해 금속리튬으로 만들어 내는 공정을 개발했다고 23일 밝혔다. 희소금속 중 하나인 리튬은 배터리의 필수소재로 전량 수입에 의존했는데, 이번 기술 개발로 발전소 폐기물에서 뽑아냄으로써 수입 대체효과도 기대된다.

연구진은 발전소 폐기물인 석탄 회가루를 물에 담가 먼지를 없앤다는 것에 주목했다. 이 과정에서 위에 떠오르는 ‘상등수’의 성분을 분석한 결과, 물 1L에 약 1.8밀리그램(mg)의 리튬이 녹아 있다는 사실을 알아냈다. 바닷물에 녹아있는 리튬의 10배 농도다.

연구진은 회가루에 섞인 리튬을 자체 개발한 고성능 흡착제로 뽑아내고, 여기에서 다시 순도 99% 금속리튬을 전기화학적으로 회수하는데 성공했다.

이 기술을 국내 석탄화력발전소에 모두 적용하면 연간 400톤 정도 금속리튬 생산이 가능하고, 연간 200억 원이상 수입 대체가 가능할 것으로 보인다. 지난해 발표된 세계자원연구소 자료에 따르면 전 세계에 새로 건설 예정인 화력발전소는 1199개에 달한다.

김양수 책임연구원은 “지난해 염전 함수로부터 리튬을 회수하는 기술을 개발한데 이어 이번에 석탄화력발전소 회처리 상등수 분야로 응용영역을 넓혔다”며 “석탄화력발전소가 많은 중국과 인도, 동유럽 등 리튬회수 시장에도 진출할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

(2013년 4월 23일 출고 기사)

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